日前，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所貝類遺傳資源與育種研究團(tuán)隊在國際期刊《Genomics》在線發(fā)表了題為“Cell type diversity in scallop adductor muscles revealed by single-cell RNA-Seq”的研究論文。該研究通過對蝦夷扇貝閉殼肌主要細(xì)胞類群的分類鑒定，繪制了神經(jīng)、肌肉和血淋巴等細(xì)胞類群的分化軌跡，揭示了間充質(zhì)干細(xì)胞參與多樣化的基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控，不僅為貝類細(xì)胞類型、干細(xì)胞維護(hù)及細(xì)胞分化等研究奠定基礎(chǔ)，而且為扇貝優(yōu)良品種培育提供重要科學(xué)依據(jù)。

肌肉組織既是動物的基本結(jié)構(gòu)組織和運動器官，也是人類食物的重要蛋白源。提高水產(chǎn)動物的出肉率，不僅需要認(rèn)識動物肌肉結(jié)構(gòu)組成，更需要深入解析肌肉的細(xì)胞組成。扇貝閉殼肌肥大鮮嫩、營養(yǎng)豐富，主要包括橫紋肌和平滑肌兩部分，兩者在收縮功能和品質(zhì)性狀分化明顯。研究團(tuán)隊前期利用電鏡超薄切片等方法發(fā)現(xiàn)橫紋肌和平滑肌的結(jié)構(gòu)存在明顯差異，但對其細(xì)胞構(gòu)成了解甚少。研究團(tuán)隊利用已建立的扇貝肌肉單細(xì)胞懸液的制備方法（ZL201911181731.X），采用10×Genomics單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)揭示了蝦夷扇貝閉殼肌中主要存在四大細(xì)胞類群：間充質(zhì)干細(xì)胞、肌肉細(xì)胞、神經(jīng)元和血淋巴細(xì)胞。其中，橫紋肌共發(fā)現(xiàn)20種不同的細(xì)胞亞群，而平滑肌有14種細(xì)胞亞群，見圖1。利用代表性的標(biāo)記基因進(jìn)行t-SNE細(xì)胞類群的可視化分析，查明了各標(biāo)記基因在不同細(xì)胞類型中的表達(dá)特征，通過擬時分析繪制了神經(jīng)、肌肉和血淋巴等細(xì)胞類群的分化軌跡，揭示了間充質(zhì)干細(xì)胞可能參與多樣化的基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控過程。同時，采用免疫雙熒光技術(shù)對橫紋肌的間充質(zhì)干細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行了組織學(xué)定位，解析了橫紋肌纖維細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞、透明細(xì)胞和粒細(xì)胞等細(xì)胞類型的超微結(jié)構(gòu)特征。研究結(jié)果為貝類細(xì)胞類型鑒定、干細(xì)胞及扇貝良種培育等研究工作提供了重要的科學(xué)依據(jù)。

該論文第一作者為孫秀俊副研究員，通訊作者為劉志鴻研究員，該研究得到國家重點研發(fā)計劃（2018YFD0900104）等項目的資助。全文鏈接為https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0888754321003220。

圖1. 蝦夷扇貝閉殼肌（橫紋肌和平滑肌）的細(xì)胞分類圖譜